10.33 Classifique as seguintes ligas ferro-carbono e suas microestruturas associadas em ordem decrescente de dureza:
(a) 0,25 \% \mathrm{p} \mathrm{C} com perlita grossa
(b) 0,80 \% \mathrm{p} \mathrm{C} com esferoidita
(c) 0,25 \% \mathrm{p} \mathrm{C} com esferoidita
(d) 0,80 \% \mathrm{p} \mathrm{C} \mathrm{com} \mathrm{perlita} \mathrm{fina}
Justifique essa classificação.

Passo 1

O enunciado pede para ordenar, em ordem decrescente de dureza, quatro ligas ferro-carbono que diferem em teor de carbono e microestrutura:
(a) liga com \,0,25\% de C e perlita grossa
(b) liga com \,0,80\% de C e esferoidita
(c) liga com \,0,25\% de C e esferoidita
(d) liga com \,0,80\% de C e perlita fina
O conteúdo envolve como a fração de cementita (depende do teor de C) e a morfologia (perlita fina vs grossa vs esferoidita) afetam a dureza.

Passo 2

Efeito da morfologia
– Perlita fina: lamelas de ferrita/cementita muito próximas, criando muitos obstáculos ao deslizamento, logo maior dureza.
– Perlita grossa: lamelas mais espaçadas, menos obstáculos, dureza intermediária.
– Esferoidita: cementita em esferoides isolados numa matriz ferrítica, estrutura mais “aberta” e macia, menor dureza.

Passo 3

Efeito do teor de carbono
A dureza de perlita e de esferoidita aumenta com a fração de cementita. Como a fração de cementita cresce do hipofundido ( 0,25\% C) ao eutetóide ( 0,80\% C), a dureza também cresce para mesma morfologia.

Passo 4

Comparando as perlitas
– (d) 0,80\% C com perlita fina: máxima dureza (maior C + menor espaçamento lamelar).
– (a) 0,25\% C com perlita grossa: bem abaixo de (d), mas acima de qualquer esferoidita.

Passo 5

Comparando as esferoiditas
– (b) 0,80\% C com esferoidita: maior dureza entre as esferoiditas (mais cementita).
– (c) 0,25\% C com esferoidita: menor dureza absoluta (pouca cementita e morfologia macia).

Passo 6

Juntando os quatro casos em ordem decrescente de dureza:
(d) > (a) > (b) > (c)

Resposta

(d) > (a) > (b) > (c)